JPH0153573B2

JPH0153573B2 -

Info

Publication number: JPH0153573B2
Application number: JP58192515A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamazaki; Shigemitsu Kamya; Yoshiro Oka; Katsuhiro Fujino
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Fujitsu Ltd
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1989-11-14
Also published as: JPS6084137A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、半導体等電子材料や精密機器部品等
の薬液処理工程に用いられる各種薬液の供給を看
視する看視装置に関し、詳細には前記各種薬液の
充填された密閉型通い缶から、薬液処理工程に薬
液を供給するに際し、前記通い缶と接続して前記
薬液の量を検知しつつ、安定に供給せしめるよう
にした看視装置に関するものである。

集積回路、トランジスターなどの微細加工技術
の進歩はめざましいものであり、その製造に使用
される各種薬液の品質管理に対する要求は、とみ
に厳しくなつてきている。特に製品歩どまりに直
線影響する微細粒子異物の混入は禁忌であり、そ
のため該液は通常精密過され、清浄な環境（ク
リーンルーム内）下で清浄な容器に充填されて製
品となる。一般には、その容器としてガラス製の
約１〜８のびんが用いられている。ところが
各種薬液のガラスびんへの充填はクリーンルーム
内ではあるが、開放下で行なわれるため、外気に
おけるほどではないにしてもゴミ、異物等の混入
の可能性は避けがたい。しかも、流通段階におい
て、ガラスびんであるが故に破損事故を生じる欠
点があり、また容器そのものは使い捨てであるた
めその処置が問題である。さらに使用者側におい
て、ガラスびん容器を開封し、集積回路等の製造
ラインの装置の容器へ移しかえる手間を必要と
し、その際せつかく精密過して清浄にした内容
物にゴミや異物を混入させたり、甚だしい場合は
こぼしたり、あふれさせたりするという問題も生
ずる。そこで本発明者は、使用の度に内容物を移
しかえるための開封をすることなく前記薬液処理
工程の配管に接続して簡便に使用でき、かつ上記
欠点の解消された液面加圧方式による密閉型の収
納容器を開発し、別途特許出願した（特願昭57−
130876号（特開昭59−21021号）。

この場合、前記通い缶は新たに該用途に用いら
れるようになつた為に、従来のガラスびんに比較
して多量に収容し得るが、該通い缶の材質によつ
ては液量の監視ができず、かつ多量であるが故に
その減少を常時監視し、交換することが困難であ
り、若し薬液が無くなつたのを知らず、薬液処理
装置を稼動させれば、未処理の不良品を製造する
おそれがある。

本発明は前記の欠点を解決し、前記薬液を外気
に触れることなく、清浄状態を維持したまま、前
記薬液量を検知しつつ供給し、適量の残液になつ
た時点で警報を発し、かつ空となつた前記通い缶
を交換する間も、薬液処理装置を停止させること
なく、連続して該薬液を供給可能とすると共に、
その合理化された装置部材の配置によりコンパク
トにまとめられ、極めて操作性の優れた薬液供給
看視装置を提供するものである。

本発明装置は、液面加圧方式により薬液を送液
する密閉型通い缶と薬液処理工程の間に取付けら
れるもので、通い缶から送液された薬液は密閉型
の本発明の看視槽に入り、液面看視槽内の液面上
の気体圧と平衡を保持して、次の薬液処理工程に
送られる。

次に本装置の機能を説明すると、通い缶の薬液
が供給され尽し空になつて後、液面看視槽の液面
が降下し所定位置となつたとき、通い缶を交換す
べき時点に達したことを警報すると共に、通い缶
が交換できるように通い缶と液面看視槽間の管路
及び通い缶への加圧気体の送気管路を断ち、看視
槽への槽内液面の加圧用気体を導入して、通い缶
交換中も薬液処理工程への給液を可能とし、かつ
交換した通い缶からの薬液が新たに液面看視槽へ
移送されている間も薬液の供給を可能としたもの
で、通い缶の液面加圧用気体供給源と組合せるこ
とにより、看視槽に警報用容器及び缶交換時のク
ツシヨンタンクとしての機能を保有せしめたもの
である。

次に上記機能を図面に基ずいて具体的に説明す
る。第１図は薬液２０の収納されている通い缶で
あるキヤニスター１０の斜視図で、第２図は同縦
断面図を示し、キヤニスター１０は液収納通い缶
本体１３とフランジ１４とからなり、該フランジ
１４には液輸送用雄カプラー１１及び気体流通用
雄カプラー１２が具備され、該カプラー１１，１
２は第３図または第４図に示す方法によりキヤツ
プ３０で保護されている。

第５図は、前記キヤニスターを半導体製造装置
１に接続して使用している従来技術を説明するも
のである。すなわち、清浄窒素を窒素ラインの雌
カプラー１７、気体流通用雄カプラー１２よりキ
ヤニスター１０に供給し、その圧力で薬液２０を
液ラインの雌カプラー１６、液輸送用雄カプラー
１１より前記装置１に供給し使用するものであ
る。

元来、半導体製造装置に、例えば積算流量計等
の液使用状況を検知し得る機能があれば、この状
態でも使用し得るのであるが、しかし使用中の通
い缶内の液を使い尽し、新通い缶に切換える装置
が極めて複雑となる。

第６図は本発明に係る薬液供給看視装置１００
の模式的説明で、本装置は薬液２０の所定量を収
納する液面看視槽５０、液面を検出する液面計８
０、薬液の供給力となる加圧気体（窒素）導入管
の接続口７０、槽内加圧気体排気管の接続口９
０、窒素ガス及び薬液の回路の開閉を行なう電磁
弁６１，６２，６３，６４、該装置１００と通い
容器であるキヤニスター１０との接続用雌カプラ
ー１７，１６、半導体製造装置１への工程薬液送
液管の接続口７３、窒素ガス、薬液の流通回路で
ある配管及び前記電磁弁６１，６２，６３，６
４、前記液面計８０の作動電力の供給回路、操作
盤（図示せず）の操作スイツチ及び表示用電力の
供給回路より構成されている。

本装置の使用原理は、窒素圧力によりキヤニス
ター１０中の液を該装置の液面看視槽５０に送
り、前記液面計８０にて液面を検知しつつ所定液
量を保ち、該看視槽５０より前記装置１に該薬液
を送液するものであり、該薬液の使用に伴い液量
が減少し前記キヤニスター１０が空となり、前記
液面看視槽５０の液面が所定薬液以下になると、
前記液面計８０にてそれを検知し警報を発するも
のであり、使用者はその警報によりキヤニスター
１０の液量が空となつていることを知り、薬液の
充填されたキヤニスター１０と交換するのであ
る。同時に本装置の特徴として、キヤニスターを
交換している最中においても、看視槽中の残液分
により前記半導体製造装置１を稼動し得るもので
ある。第６〜第９図につき詳細にその使用状態を
説明する。図中太線で示される配置は回路が形成
されていることを示す。

キヤニスター１０の雄カプラー１２，１１と前
記装置１００の雌カプラー１７，１６を接続す
る。0.5〜1.0Kg／cm²Ｇに調整された浄化窒素を接
続口７０に供給する。所定の電力を供給する。
（第６図）操作盤中のスタートスイツチ（図示せず）を押
し、操作を開始する。第７図に示す如く液面看視
槽５０中の液量が所定量以下であることを液面計
８０が感知し、電磁弁６１が開きキヤニスター１
０を加圧する。同時に電磁弁６４が開いて、該薬
液の回路をつくり、槽内加圧気体排気管の電磁弁
６３が開いて窒素逃がし口をつくり、自動的に窒
素圧にて薬液が液面看視槽５０に送液される。
（この状態を充填中と称す。）第８図に示すように液面看視槽５０の液面が所
定位置に達すると液面計８０が検知し、電磁弁６
３が閉じて槽内加圧気体排気管の接続口９０が閉
じ、液面は液面看視槽５０中で窒素押込み圧と平
衡になるまで上昇して、液の流入が停止する。該
キヤニスター中に液が存在する限り、この状態が
定常状態となり前記半導体製造装置１での薬液の
使用を開始する。（使用中と称す）。

使用に伴い、キヤニスター１０の液は液面看視
槽５０へ流入を続け、やがてキヤニスター１０は
空となり、液面看視槽５０の液面は低下しはじ
め、所定のレベル以下になると液面計８０が作動
して警報を発し、操作盤上に表示する。（からと
称す）。

同時に第９図に示すように電磁弁６１，６４が
閉じてキヤニスター１０との回路を切り離し、電
磁弁６２が開いて液面看視槽５０に窒素圧がかか
り、残液を使用可能状態とする。薬液送液管の下
端は看視槽の槽底に開口しているので、残液のあ
る限り、この状態でも使用できる。

警報に従い、残液が未だ存在する間に、作業者
は充填されているキヤニスターと交換する。

ついで、操作盤中のリセツトボタン（図示せ
ず）を押すと、前述の「充填中」の状態となり、
キヤニスター１０からの送液が開始される。この
場合、液面看視槽５０の電磁弁６３が開き加圧気
体（窒素）排気管の接続口９０が開となり、液面
看視槽５０の圧力が低下するが、槽内加圧気体排
気管の接続口９０の流出量をオリフイス等を用い
て、キヤニスターからの押しこみ量より少なくな
るようにし、液面看視槽５０の圧力が大気圧や配
管抵抗、ヘツド差に対し、陽圧になるように調整
しているため、この状態でも継続して、前記半導
体製造装置１での使用を可能ならしめるものであ
る。

上述の如く、本発明は液面看視槽５０中の圧力
を上手に制御することにより、単に液量の警報を
発するのみならず、キヤニスター１０の交換時に
おいても連続して使用可能ならしめるという利点
を有する薬液の供給を行なう供給看視装置を提示
するものである。

本装置の原理に基ずけば、例えば液面計８０と
しては、静電容量型液面計やフロート式液面計、
あるいは光電管式液面計等用途に応じ使い別け得
る。また操作電力の代りに空気圧作動方式を採用
することも可能であり、そのいずれを採ろうとも
何ら本発明を制約するものではない。

また本発明の原理によれば、液面看視槽５０中
の上昇液面は、看視槽内の圧力により平衡に達
し、液面計は検知信号を出すものであるから、所
定レベルを検知する液面計１基で充分の機能を果
すものであるが、低レベルの及び高レベルの２点
を検知するよう、１基または２基を使用すること
も可能である。

その他、種々の別法が考えられ得るが、要は、
通い缶であるキヤニスターを薬液供給看視装置を
介して半導体製造装置に接続して使用し、薬液の
存在の有無、キヤニスターの交換のタイミングを
警報し、キヤニスターの交換の間も半導体製造装
置に連続的に薬液を供給することを可能とするも
のであり、液レベルの検知方法は何ら本発明を制
限するものではない。

なお、薬液又は気体中の異物を除去するため
に、薬液又は気体の導通する管の所望の位置にフ
イルター等を設けることも可能である。

尚、本発明の用途に用いられる材質としては、
腐触によるサビ等の異物を発生せず、かつ薬剤に
侵されて該薬剤中に溶出又は分散して汚染するよ
うなものであつてはならず、その選択は、目的と
する薬剤により常法に従つて試験を行なつて、使
用可能であることを確認されねばならない。一般
的に例示すれば、SUS304、SUS316、テフロン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、あるいはSUS304、SUS316にテフロンライ
ニングしたもの、繊維補強されたポリプロピレン
のプラスチツクといつたものが挙げられるが、前
述の如く、該薬剤の性状に応じて使い分ければよ
く、材質が何ら本発明を規制するものではないこ
とは自明である。

以上、本発明装置の機構について、模式的に説
明したが、このような薬液供給通い缶は、薬液処
理工程と近接して配設されるものであり、通常の
配管取付方法により、狭い場所にコンパクトに行
なうことは極めて困難であり、その制御バルブの
配置、配管の接続を如何にすべきが、操作、点検
等、使用の面から重要な要件となる。

本発明装置は、上記問題を解決した場所を取ら
ず、かつ操作、点検等を極めて容易とするもので
ある。即ち、第１０図看視槽概略構造図、第１１
図看視槽上部詳細図、第１２図台座平面図に示す
ように、台座５００は、ほぼ円錐台の形状を有
し、看視槽５０の頸部のネジ部２００と台座の取
付ネジ部４００が螺合し、取はずし可能としたも
ので、台座とキヤニスターは気密に結合されてい
る。台座の座板５０１上に、それぞれ電磁弁６
１，６２，６３，６４および液面計８０のヘツド
が取付けられている。なお、台座上にはカバー５
０４が被せられ、電磁弁の液面計を保護してい
る。カプラー１６を設けた通い缶薬液受液管の接
続口は、台座の座板５０１と下部仕切板５０２間
の円錐状の台座側壁５０３外に開口し、側壁を貫
いて電磁弁６４に接続し、電磁弁６４から出て下
部仕切板を貫き液面看視槽５０への開口部１０２
を形成する。工程薬液送液管は液面看視槽５０の
底部の開口部１０３から仕切板を貫き、前記側壁
を通して接続口７３として開口する。加圧気体導
入管は側壁部の適宜の位置から台座の座板と下部
仕切板間の空間に入り配管３００は２路に分岐
し、一方は電磁弁６１に入り、電磁弁６１から出
て側壁外に開口し、カプラー１７が取付けられて
いる。他方は電磁弁６２に入り、電磁弁６２を出
て下部仕切板を貫き液面看視槽５０内への液面看
視槽加圧気体導入管の開口部１０１となり、また
槽内加圧気体排気管は開口部１０４から底部仕切
板を貫き、電磁弁６３により電磁弁６３から側壁
５０３を通つて接続口９０に終つている。また液
面計の検知部１０５は下部仕切板５０２を貫いて
看視槽内に挿入されている。

本看視装置は上記のような構造を有するため、
それぞれの管の接続は、すべての台座の側壁で行
なわれるので、場所を取らず、操作も極めて好都
合である。かつ、窒素供給源との接続は１個所で
足り、キヤニスターへの窒素の供給及びバルブ操
作は、本看視槽で行なわれるので操作が非常に容
易である。また液面計、電磁バルブは台座上にま
とめて設置されているので、点検、整備が好都合
で操作盤（図示せず）とを結ぶ回路も、まとめて
整然と行なうことができる利点があり、本装置の
使用効果を一層高めるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は密閉型通い缶の斜視図で、第２図は同
缶の縦断面図、第３図および第４図は通い缶フラ
ンジ部詳細図、第５図は通い缶の製造装置への従
来の接続方法を示す説明図、第６図は本発明に係
る薬液供給看視装置とを連結した装置系統図で、
第７図〜第９図は本発明装置の使用原理を示す模
式的説明図で、第１０図は本発明装置の看視槽概
略構造図で、第１１図は台座部の詳細正面図で、
第１２図は同平面図である。１……半導体製造装置、５……通い缶運搬用カ
ート、１０……キヤニスター、１１……液輸送用
雄カプラー、１２……気体流通用雄カプラー、１
３……液収納通い缶本体、１４……フランジ、１
６……液ラインの雌カプラー、１７……窒素ライ
ンの雌カプラー、２０……薬液、３０……キヤツ
プ、５０……液面看視槽、６１〜６４……電磁
弁、７０……加圧気体導入管の接続口、８０……
液面計、９０……槽内加圧気体排気管の接続口、
１００……薬液供給看視装置、２００……看視槽
頸部ネジ部、４００……台座取付ネジ部、５００
……台座、５０１……座板、５０２……下部仕切
板、５０３……台座側壁、５０４……カバー。

Claims

【特許請求の範囲】

１密閉型通い缶に接続した受液管、薬液処理工
程に接続した送液管、加圧気体導入管及び槽内加
圧気体排気管を、それぞれバルブを介して液面計
を設けた密閉型薬液液面看視槽に接続せしめ、前
記各バルブ及び前記密閉型通い缶の加圧気体流入
管のバルブと前記液面計を連絡制御するバルブ開
閉制御機構を設け、前記液面看視槽天井面上に筒
形台座を取付け、台座面と槽天井面間の側壁に前
記受液管、送液管、加圧気体導入管、加圧気体排
気管、通い缶加圧気体流入管のそれぞれの管端部
を開口せしめ、前記台座上に受液管バルブ、加圧
気体導入管バルブ、加圧気体排気管バルブ、通い
缶用加圧気体流入管バルブ及び液面計ヘツドを取
付けたことを特徴とする密閉型通い缶からの薬液
供給看視装置。